Oscilador Harmônico Simples – Sistema Massa-Mola Objetivo O
Objetivo
O objetivo dessa prática foi determinar a constante elástica de uma mola.
Introdução
O MHS (Movimento Harmônico Simples) é um movimento que ocorre de modo periódico ou cíclico. Ele
Pode ser observado em qualquer sistema em equilíbrio estável que subitamente tem essa situação modificada, passando a executar um movimento periódico, cíclico ou oscilatório, sendo o último o termo mais usado para designar esse tipo de situação.
Muitos exemplos existem: surfistas sobem e descem flutuando esperando uma boa onda, pêndulos de relógio balançam para lá e para cá, cordas e palhetas dos instrumentos musicais vibram.
Muitos comportamentos oscilatórios surgem a partir da existência de forças restauradoras que tendem a trazer ou manter sistemas em certos estados ou posições, sendo essas forças restauradoras basicamente do tipo forças elásticas, obedecendo, portanto, a Lei de Hooke : F = - kX
Portanto, por meio de uma massa m ligada a uma mola ideal de constante elástica k. A mola exerce sobre a massa uma força restauradora, sempre que a partícula sofre um deslocamento x, medido a partir da posição em que a mola está relaxada.
Partindo da segunda lei de Newton (na ausência de forças dissipativas), tem-se:
F= ma = m d²x/dt²
No caso da mola, escreve-se
-Kx= m d²x/dt² copiar parte do relatorio
Desenvolvimento
Material Utilizado: Régua, Cronômetro, suporte e objetos de massas conhecidas.
Procedimento 1:
Colocamos apenas um objeto na extremidade da mola, medimos o comprimento Xo, e encontramos 0,065
m.
Em seguida, acrescentamos os demais objetos, um por vez, medindo assim os comprimentos.
Obtivemos a tabela a seguir:
M(kg)
0,0505
0,1009
0,1515
F(N)
0,4954
0,9898
1,4862
Xo(m)
0,1205
0,131
0,205
Contruimos o gráfico F versus Xo, com o auxílio do programa Scidavis.
Gráfico 1
Y= Ax+ B
F= Kx+o
Portanto, a constante elástica da mola é igual a "A", que tem o valor